CN1364196A - 控制植物分枝的基因 - Google Patents

Abstract

本发明涉及编码称为SPS的细胞激动素代谢酶的基因,其是从拟南芥属突变体sps中分离得到。sps突变体显示异常分枝模式和发育程序。SPS基因具有SEQ ID NO:1的核苷酸序列。本发明还公开了分离编码细胞激动素代谢酶的植物基因的方法。另外,本发明还包括用与植物活性启动子可操纵相连的SPS基因转化的新植物,以及改变含有SPS基因的植物的生长或发育的方法。

Description

控制植物分枝的基因

发明背景

发明领域

本发明涉及编码参与植物生长和发育激素控制的一种蛋白质的新植物基因。更具体地，本发明涉及编码参与细胞激动素代谢的酶的新基因以及改变植物生长和发育的方法。

技术背景

植物激素水平的调节对于植物生长和发育以及环境适应性很重要。这一调节作用可通过激素合成和/或代谢的调节而实现。

植物具有各种气生结构。决定植物整体结构的特征之一是分枝(shoot-branching)模式，分枝通过在叶腋中形成侧向分生组织而起始。在某些植物物种中侧向分生组织的生长通过初级花柄(primaryfloral shoot)而抑制，这一现象通常称为顶端优势。细胞激动素和植物生长素是在控制这种发育过程中起主要作用的传统植物激素(1)。(参考文献在说明书后面列出)。植物生长素抑制侧芽的长出，而细胞激动素刺激生长。两种激素水平的不平衡导致生长缺陷。除使侧芽免于顶端优势限制之外，细胞激动素还在植物生长和发育中起其它重要作用。这些包括延迟叶衰老，抑制根生长以及与植物生长素一起促进组织培养物中的细胞分化和枝形成(shoot formation)。这一信息大部分来自细胞激动素的外源应用的间接证据以及用编码异戊烯转移酶的细菌细胞激动素生物合成基因IPT转化的植物(2，3)。因此，在植物中细胞激动素的生物合成、代谢、分布、感觉和信号转导的知识还不很清楚。为此，在过去几年中，从拟南芥属中分离了一些细胞激动素相关突变体(4-9)。已采用一些选择方案来选择不同类的突变体，以试图了解细胞激动素调节植物生长和发育的机制。但是，相应基因的分子性质尚不知道，分离的突变体类型主要受选择方案的设计的限制。

发明概述

从一种显示异常分枝模式和发育程序的拟南芥属突变体sps中分离了一个基因称为SPS，该拟南芥属SPS基因的核苷酸序列如SEQID NO：1所示。

已表明SPS编码细胞色素P450，其曾被称为CYP79F1。sps突变体的表型异常和其激素水平的分析表明SPS编码一种参与细胞激动素代谢的酶。因此，在一个方面，本发明涉及一种改变含有SPS基因的植物的生长或发育的方法，该方法包括调节SPS基因的表达。

在另一方面，本发明提供了用与植物活性启动子可操纵连接的SPS基因转化的植物。本发明还包括显示由于SPS基因的抑制导致的升高水平的细胞激动素的新植物。SPS的抑制例如通过用编码与植物活性启动子可操纵相连的SPS反义或核酶的核酸转化植物而实现。本发明实施方案中采用的植物活性启动子可以是植物分子生物学领域技术人员熟知的组成型启动子，诱导型启动子或组织特异性启动子。

CYP79编码序列在不同属和种的植物中广泛保守，因此拟南芥属SPS基因以及具有衍生自其序列的约8或更多个核苷酸的引物和探针可用于制备不同物种植物的分离的SPS基因的方法中。

在权利要求书范围内的本发明的这些和其它方面及优点对于本领域技术人员是明显的。

附图简述

图1示出拟南芥(Arabidopsis thalisana)野生型和sps突变体。

图2示出细胞色素P450基因的位置，以及供体T-DNA和sps等位基因1-5中Ds插入位点。

发明详细描述

通过对称为supershoot(“sps”)的拟南芥属转座子插入突变体的研究而发现SPS基因。sps突变体选自在拟南芥生态型Wassilewskija(Ws)中的基因阱Ds插入品系的集合(10)。

在sps突变体中的表型异常和升高的细胞激动素水平表明突变体在细胞激动素水平调控方面有缺陷。推定Ds元件转座到参与细胞激动素代谢的基因的插入位点，由此激活基因导致细胞激动素累积。

由于该推定的基因由Ds元件标记，通过TAIL-PCR(17)扩增突变植物的位于Ds元件侧翼的基因组DNA片段以进行详细分析。检索拟南芥基因组数据库揭示该侧翼序列与来自染色体1，GenBankGI 4887257；GenBank登录号AC006341的基因组序列相同。还发现在转座子标记实验中使用的供体T-DNA基因座也位于相同克隆中。供体和再插入位点的位置间的比较研究表明在这一突变体中(称为sps-1等位基因，因为如下所述另外的等位基因也已发现)，该元件转座至距供体位点8.5kb的推定的细胞色素P450的编码区，该编码区以前称为CYP79F1(AC006341，63874..66127)。随后用PCR片段作为探针筛选拟南芥叶和茎cDNA文库(18)，从这一筛选中分离的最常的SPS cDNA克隆的长度为1.38kb，这一cDNA被确定为一部分克隆，其在5’末端截短。从相应于SPS基因的现有基因组和EST序列(19)预测开放读框的起始密码子位于该分离的cDNA起始点之前442bp。这一预测由来自SPS密切相关基因的信息支持，该基因与SPS基因有89％序列相同性(见下述)。重建全长SPS cDNA的序列，其长度为1.8kb并具有SEQ ID NO：1所示序列，此SPS基因预计编码537个氨基酸，计算分子量为61.5kD。

通过基因组Southern印迹分析(20)估测CYP79F亚家族中的密切相关序列数目。在拟南芥基因组中，仅有两个片段在低严格条件下与SPS探针杂交，提示在这一亚家族中仅有两个相关成员。检索拟南芥属数据库揭示密切相关的序列恰位于SPS基因的下游，被称为CYP79F2(AC006341，60246..62290)。两个细胞色素P450以及供体T-DNA的位置在图2中示出。目前，在植物中已鉴别了CYP79家族的13个成员(7个成员来自拟南芥属，1个来自Sorghum bicolor，1个来自Sinapis alba，2个来自Manihot esculenta，2个来自Triglochinmartima)。在这13个成员中，有6个成员进行了更详细的分析。来自Sorghum bicolor的CYP79A1(21)，来自Sinapis alba的CYP79B1(22)，来自Triglochin martima的CYP79E1和CYP79E2(43)示出在植物次生代谢物含氰苷的生物合成中催化酪氨酸转化成p-羟基苯基乙醛肟。来自拟南芥属的CYP79B2和CYP79B3示出催化色氨酸转化成吲哚-3-乙醛肟，其是IAA和吲哚glucosinolate的前体(44)。

为证实CYP79F1是否相应于sps突变，分离了由独立Ds插入导致的几个其它的sps等位基因。由于供体T-DNA和SPS基因距离相近，所以这些突变等位基因易于获得。从独立插入品系中分离了称为sps-2至sps-5的4个其它sps等位基因。每一等位基因显示与sps-1类似的整体表型。基因组Southrn印迹分析证实每一品系在基因组中仅含1个单个Ds元件。分离来自每一等位基因的Ds侧翼DNA片段并进行分析。所有这些等位基因在CYP79F1基因的编码区内均含Ds插入。在5个突变等位基因中破坏基因功能的Ds元件的位置示于图2。这些结果总地示出SPS基因由Ds元件标记。

在细胞色素P450成员中有若干序列基序保守，据报道它们对于蛋白质功能是重要的。这些包括对于催化是关键的血红素结合域，对于膜结合重要的N-末端疏水区，以及负责蛋白质正确组装的富含脯氨酸/甘氨酸区域(23，24)。CYP79家族的血红素结合域与其它P450不同，但在相同家族成员间保守。CYP79家族特异性血红素结合共有序列确定为SFSTG(K/R)RGC(A/I)A(22)。这一独特序列在SPS基因中也保守。也存在N-末端疏水区和富含脯氨酸/甘氨酸区域。

植物生长和发育的控制或调节可通过调节SPS基因表达而实现。细胞激动素水平可通过抑制基因的表达而增加。这种增加水平的细胞激动素增进侧枝形成(27，28)。相反，在强启动子控制下的有义构建体进行SPS基因的过表达抑制侧枝形成。

另外，植物的气生结构可通过控制SPS基因表达的位置和/或时机在确定区域内改变。例如，导致仅侧枝增加的修饰可通过用特异表达的或组织特异性启动子降低在出芽部位的SPS表达水平而实现。这种启动子是已知的且可通过各种技术如基因捕获(25)而分离。

SPS表达的抑制可以本领域已知的各种方式实现。可方便地使用反义技术，为实现反义表达，克隆来自SPS基因的核酸区段并将其与启动子可操纵连接，从而RNA的反义链将被转录。然后将表达盒转化进植物并产生RNA反义链。在植物细胞中，已提示反义RNA通过防止编码感兴趣基因的mRNA的积累而抑制基因表达(29，30)。

待导入的核酸区段通常与SPS基因的至少一部分基本相同，但是该序列不需完全相同来抑制表达。对于反义抑制，相对于初级转录产物或完全加工的mRNA，导入的序列不需是全长的。通常，可使用较高的同源性以补偿使用较短的序列。另外，导入的序列不需具有相同的内含子或外显子模式，非编码区段的同源性可同样有效。通常，可使用约30或40个核苷酸与约全长之间的序列，优选使用至少约100个核苷酸的序列，更优选至少约200个核苷酸的序列，特别优选至少约400个核苷酸的序列。

也可使用催化RNA分子或核酶来抑制SPS基因的表达。可以设计特异地与几乎任何靶RNA配对且在特异位置裂解磷酸二酯骨架的核酶，从而功能性失活靶RNA。在进行这一裂解时，核酶本身没有变化，因此可以再循环并裂解其它分子，使得其是一种真酶。在反义RNA内包含核酶序列使得其具备RNA裂解活性，由此增加构建体的活性。

已描述了一些类别的核酶(31)。一类核酶来自能在植物中自裂解和复制的一些小环状RNA，所述RNA单独复制(类病毒RNA)，或与辅助病毒一起复制(卫星RNA)。例如来自鳄梨白斑类病毒的RNA和来自烟草环斑病毒，紫花苜蓿易过性条纹病毒，绒毛烟斑驳病毒，茄属植物(Salanum nodiflorum)斑驳病毒和地三叶草斑驳病毒。

通过用与植物活性启动子可操纵相连的SPS基因转化植物可实现SPS表达的增加。将DNA掺入植物细胞以在细胞中表达的技术是熟知的，这些技术适用于掺入SPS基因以及掺入反义或核酶构建体。

通常，这类技术涉及将核酸插入DNA表达载体，这种载体有利地含有插入的蛋白编码序列的转录和翻译必需的元件，以及一或多个标记序列以促进转化的细胞或植物的选择。

本领域已知一些植物活性启动子，其可以用于实现所需核酸序列的表达，例如合适的启动子包括nos启动子，小亚基叶绿素A/B结合多肽，花椰菜花叶病毒35S启动子，以及从SPS基因分离的启动子。启动子可以从待转化的植物类型中分离出。35S或肌动蛋白启动子也可用于分离的cDNA克隆。这些还可用于测试基因的过表达。改变SPS基因在确定植物区域的表达可通过用特异表达的启动子实现，这种启动子可通过各种技术如基因捕获(25)容易地分离。另外，已描述了几种诱导型启动子，如GVG，GVGEc，ER-C1系统，这些诱导型启动子可用于启动或关闭转基因的表达。

将核酸克隆进表达载体后，其可易于转化进植物细胞。术语植物细胞包括来自植物的任何细胞，这包括未分化的组织如愈伤组织和悬浮培养物，以及植物种子，花粉或植物胚胎。适于转化的植物组织包括叶组织、根组织、分生组织、原生质体、下胚轴子叶、盾片、茎尖，根，未熟胚、花粉和花药。

根据本发明，用SPS基因转化植物的一种技术是将这种植物的组织与细菌接种物接触，该细菌已用包含本发明的核酸的载体转化。通常这一程序涉及用细菌悬液接种植物组织，并在不含抗生素的再生培养基上于25-28℃培养组织48-72小时。

来自农杆菌属的细菌可用于转化植物细胞，这种细菌的核酸菌种包括根瘤农杆菌和毛根农杆菌。根瘤农杆菌(例如菌株LBA4404或EHA105)由于其公知的转化植物的能力而特别实用。

用本发明的核酸转化植物细胞的另一途径涉及将惰性或生物学活性颗粒推进植物细胞，这一技术在Sanford等的美国专利4,945,050，5,036,006和5,100,792中公开，这些文献引入本文作参考。一般地，这一程序涉及在有效穿透细胞的外表面和掺入其内部的条件下将惰性或生物学活性颗粒推进细胞。当使用惰性颗粒时，可通过用含有感兴趣的核酸的载体包被颗粒而将载体导入细胞。生物学活性颗粒(例如，干酵母细胞，干细菌或噬菌体，其均含有希望导入的DNA)也可被推进植物细胞组织。

转化植物细胞的另一方法是电穿孔方法，这一方法涉及将原生质体和希望的核酸混合，通过电脉冲在细胞膜中形成孔以将DNA导入细胞，由此转化细胞。这一方法目前有高重复性，通过这一方法已将各种基因导入单子叶植物，特别是水稻植物(32-34)。

与电穿孔方法类似的是这样的方法，在该方法中将需要的基因和原生质体混合，并用PEG处理混合物，由此将基因导入原生质体。这一方法不同于电穿孔方法之处在于用聚乙二醇(PEG)代替电脉冲(35-37)。

其它方法包括1)用核酸培养种子或胚胎(38)；2)处理花粉管(39)；3)脂质体方法(40，41)；和4)微注射方法(42)。

从转化的植物细胞再生植物的已知方法可用于制备本发明的转基因植物。一般地，可将外植体、愈伤组织或悬浮培养物暴露于合适的化学环境(例如，细胞激动素和植物生长素)，由此新生长的细胞可分化并产生胚胎，随后再生成根和茎。

包括CYP79F1在内的蛋白质的细胞色素P450家族的序列在许多植物属和物种中保守(21，22，43，44)。因此，本文描述的拟南芥属SPS基因可方便地直接用于影响植物的生长和发育，或可用于制备其它物种的SPS基因和基因构建体(包括反义构建体)。用于鉴别这种SPS基因的引物和探针，任选地用一或多个可检测核苷酸标记，其由具有这样的序列的核酸组成，所述序列相同于或互补于SEQ IDNO：1的任何8或更多个、优选地13个或更多个连续核苷酸的序列。如本文所用，“相同于”是指序列，RNA序列含有与DNA的脱氧核糖核苷酸的核糖核苷酸。这种引物和探针可用于本领域熟知的通过例如扩增和/或探测法分离SPS基因的方法中。

本发明进一步通过下述非限制性实施例进一步描述。实施例1 SPS突变体的鉴定形态学

sps突变体表型在幼苗中检测不到，但是在植物产生成叶后可观察到多效发育缺陷。见图1。相对于野生型植物，sps突变植物中叶形状更呈锯齿状，且叶维管结构发育不良。在拟南芥属中，子叶维管结构模式很简单，仅有一个中央叶脉和二或三个互联侧枝。这一模式在莲座叶(rossette leaf)中变得较复杂，在晚期成叶中可见最高复杂性。在sps突变体中，莲座叶中维管结构模式比野生型叶中复杂程度低得多。另外，与野生型相比，成叶叶脉变得令人惊异地显著，呈深绿色。当测定成熟叶中叶绿素含量时，突变植物也含有较高水平的叶绿素(11)。这些营养表型的严重性根据生长条件而变化，通过在合成培养基上培养植物可显著延迟该表型。

从植物开花时起sps突变体的表型缺陷变得更加突出。在营养阶段sps突变体相同的发叶率，且从营养期至繁殖期的转变时机与野生型并无不同。sps花柄(floral shoot)的节间延伸降低且显示出丧失顶端优势(图1A)。在野生型拟南芥属植物中，从莲座叶发育的侧向花柄数目根据生态型而变化，通常少于5个。但是，也呈现衰老延迟的突变植物从莲座轴和茎生叶持续产生侧花柄，从而在4-5个月后每个植物有几百个枝(图1B)。sps突变体显示出花器官数降低，并且花发育缺陷，花瓣通常减少或无，在一些花中萼片和雄蕊数也减少，花药通常不释放花粉粒，柱头发育不良。结果是突变体结籽率非常低。细胞激动素水平

sps突变体气生部分生理学变化与由外源应用激素导致的细胞激动素效应非常类似，其是显示细胞激动素过量产生的转基因植物的特征(3)。这些生理学变化包括侧芽无顶端优势，发芽增加，叶衰老延迟和叶绿素含量增加。基于这些观察，测定拟南芥属中的主要活性细胞激动素游离玉米素(5，6)的水平。sps突变体的活性玉米素比野生型平均高3倍(12)。sps表型提示增加的细胞激动素水平可能是导致这些变化的主要缺陷。大多数报道指出表达细菌IPT基因导致形态学变化的转基因植物具有非常高的细胞激动素水平，即50倍或更高(13-15)。细胞激动素的这一急剧增加现被认为是非生理学的。已表明相对较小的细胞激动素水平变化即2-7倍对于导致相同发育改变就足够了(15，16)。sps突变体研究结果表明，确实细胞激动素水平的小波动即可诱导植物的发育变化。也已示出拟南芥属突变体改变的分生组织程序(amp1)具有升高水平的内源性细胞激动素(5，6)。虽然sps和amp1丧失了顶端优势，降低了可育性和延迟了衰老，但它们与其它发育程序显著不同。其它amp1表型如多子叶，更快的出叶速率以及异常叶序在sps中或在赋予细胞激动素过量产生特性的转基因植物中未观察到。另一方面，在sps突变体中发现的成花器官数降低以及叶脉呈深绿色的特征在amp1突变体中未观察到。目前，没有关于AMP1基因的结构和功能的分子信息。由基因阱Ds元件监控的SPS表达模式

关于基因作用的信息来自sps-2等位基因中的基因的时空表达研究。在这一等位基因中，在Ds元件的末端之间掺入GUS报道基因。GUS报道基因的表达由这些构建体中的天然SPS启动子控制(25)。由GUS报道基因显示的SPS的表达模式与在气生部分中观察到的形态学异常相关性很好。在萌发4-5天的幼苗中首先在茎顶端分生组织基部的微管组织的分枝区域检测到表达，几天后，在下胚轴和子叶的维管组织中发现更强的表达水平。在叶维管结构中的表达模式似乎是发育调控的，其首先仅在幼叶中央叶脉中观察到，随后当叶更成熟时在更细的叶脉中观察到。SPS基因的表达仅限于植物的气生部分，其从营养期持续至繁殖期。在花柄中，其在茎和茎生叶的维管组织中表达，在茎生叶基部以及花托和长角果(silique)有最强的表达强度，在幼苗阶段或成熟植物的根系统中均未观察到SPS表达。这些结果提示，SPS定位细胞激动素水平的调控，随之在植物的确定区域控制发育。在突变植物中观察到的SPS表达水平比显示野生型表型的杂合植物中观察到的表达水平高许多，这些数据提示SPS表达由反馈调控机制控制，其可在破坏基因时增强表达水平。这种调控可反映植物精密调节激素水平应答内部或外部刺激物的波动的能力。

植物如何时空调控细胞激动素的问题可通过分析SPS基因表达模式而解答，过去这一问题很难回答是因为在大多数植物组织中植物激素仅以微量存在。已毫无疑问地示出细胞激动素是促进芽生长的关键因子，而植物生长素具有抑制作用，因此，结果似乎取决于两种激素的比率。尽管激素相互作用这一概念已广为接受，但是顶端优势机制仍不清楚。从sps获得的结果强烈提示通过弱化分生组织区域活性细胞激动素的水平至可抑制芽生长以及从头发芽的水平，植物可部分保持顶端优势。实施例2 SPS克隆的实验描述

为了分离Ds近邻侧翼的DNA，将来自突变植物叶组织的约10ng基因组DNA用于如前所述的TAIL-PCR扩增(17)。携带侧翼基因组序列的扩增片段经凝胶分离并用标准方法测序(20)。然后用32P-dCTP标记PCR扩增的片段，并用作探针如述(20)筛选从拟南芥属叶和茎干制备的cDNA文库(Clontech)。纯化与PCR片段杂交的噬菌体并鉴定(20，厂商Clontech的指导)，随后根据厂商指导将插入序列亚克隆进BLUESCRIPT质粒(Stratagene)进行详细分析。用自动测序仪(Perkin Elmer AMI 377)测序携带插入序列的质粒并用DNA STAR程序组装全长序列。

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50           55          60cct agg tcc aaa tat ttc cgc ctt gcc atg aaa gag cta aaa aca gat 240Pro Arg Ser Lys Tyr Phe Arg Leu Ala Met Lys Glu Leu Lys Thr Asp65            70           75           80ata gca tgt ttc aac ttt gcc ggc atc cgt gcc atc acc ata aac tcc 288Ile Ala Cys Phe Asn Phe Ala Gly Ile Arg Ala Ile Thr Ile Asn Ser

        85          90            95gac gag agc gct aga gaa gcg ttt aga gag cga gac gca gat ttg gca 336Asp Glu Ser Ala Arg Glu Ala Phe Arg Glu Arg Asp Ala Asp Leu Ala

    100          105          110gac cgg cct caa ctt ttc atc atg gag aca atc gga gac aat tac aaa 384Asp Arg Pro Gln Leu Phe Ile Met Glu Thr Ile Gly Asp Asn Tyr Lys

115           120           125tca atg gga att tca ccg tac ggt gaa caa ttc atg aag atg aaa aga 432Ser Met Gly Ile Ser Pro Tyr Gly Glu Gln Phe Met Lys Met Lys Arg130            l35           140gtg atc aca acg gaa att atg tcc gtt aag acg ttg aaa atg ttg gag 480Val Ile Thr Thr Glu Ile Met Ser Val Lys Thr Leu Lys Met Leu Glu145             150         155             160gct gca aga acc atc gaa gcg gat aat ctc ta gct tac gtt cac tcc 528Ala Ala Arg Thr Ile Glu Ala Asp Asn Leu Ile Ala Tyr Val His Ser

    165             170           175atg tat caa cgg tcc gag acg gtc gat gtt aga gag ctc tcg agg gtt 576Met Tyr Gln Arg Ser Glu Thr Val Asp Val Arg Glu Leu Ser Arg Val

    180         185           190tat ggt tac gca gtg acc atg cga atg ttg ttt gga agg aga cat gtt 624Tyr Gly Tyr Ala Val Thr Met Arg Met Leu Phe Gly Arg Arg His Val

195             200         205acg aaa gaa aac gtg ttt tct gat gat gga aga cta gga aac gcc gaa 672Thr Lys Glu Asn Val Phe Ser Asp Asp Gly Arg Leu Gly Asn Ala Glu210          215           220aaa cat cat ctt gag gtg att ttc aac act ctt aac tgt tta ccg agt 720Lys His His Leu Glu Val Ile Phe Asn Thr Leu Asn Cys Leu Pro Ser225           230             235         240ttt agt cca gcg gat tac gtg gaa cga tgg ttg aga ggt tgg aat gtt 768Phe Ser Pro Ala Asp Tyr Val Glu Arg Trp Leu Arg Gly Trp Asn Val

      245           250           255gat ggt caa gag aag agg gtg aca gag aac tgt aac att gtt cgt agt 816Asp Gly Gln Glu Lys Arg Val Thr Glu Asn Cys Asn Ile Val Arg Ser

    260         265             270tac aac aat ccc ata atc gac gag agg gtc cag ttg tgg agg gaa gaa 864Tyr Asn Asn Pro Ile Ile Asp Glu Arg Val Gln Leu Trp Arg Glu Glu

275             280           285ggt ggt aag gct gct gtt gaa gat tgg ctt gat acg ttc att acc cta 912Gly Gly Lys Ala Ala Val Glu Asp Trp Leu Asp Thr Phe Ile Thr Leu290           295           300aaa gat caa aac gga aag tac ttg gtc aca cca gac gaa atc aaa gct 960Lys Asp Gln Asn Gly Lys Tyr Leu Val Thr Pro Asp Glu Ile Lys Ala305           310           315          320caa tgc gta gaa ttt tgt ata gca gcg att gat aat ccg gca aat aac 1008Gln Cys Val Glu Phe Cys Ile Ala Ala Ile Asp Asn Pro Ala Asn Asn

    325             330             335atg gag tgg aca ctt ggg gaa atg tta aag aac ccg gag att ctt aga 1056Met Glu Trp Thr Leu Gly Glu Met Leu Lys Asn Pro Glu Ile Leu Arg

  340           345          350aaa gct ctg aag gag ttg gat gaa gta gtt gga aga gac agg ctt gtg 1104Lys Ala Leu Lys Glu Leu Asp Glu Val Val Gly Arg Asp Arg Leu Val

355           360           365caa gaa tca gac ata cca aat cta aac tac tta aaa gct tgt tgt aga 1152Gln Glu Ser Asp Ile Pro Asn Leu Asn Tyr Leu Lys Ala Cys Cys Arg370           375           380gaa aca ttc aga att cac cca agt gct cat tat gtc cct tcc cat ctt 1200Glu Thr Phe Arg Ile His Pro Ser Ala His Tyr Val Pro Ser His Leu385          390            395           400gcg cgt caa gat acc acc ctt ggg ggt tat ttc att ccc aaa ggt agc 1248Ala Arg Gln Asp Thr Thr Leu Gly Gly Tyr Phe Ile Pro Lys Gly Ser

     405            410         415cac att cat gta tgc cgc cct gga cta ggt cgt aac cct aaa ata tgg 1296His Ile His Val Cys Arg Pro Gly Leu Gly Arg Asn Pro Lys Ile Trp

    420           425           430aaa gat cca ttg gta tac aaa ccg gag cgt cac ctc caa gga gac gga 1344Lys Asp Pro Leu Val Tyr Lys Pro Glu Arg His Leu Gln Gly Asp Gly

  435            440             445atc aca aaa gag gtt act ctg gtg gaa aca gag atg cgt ttt gtc tcg 1392Ile Thr Lys Glu Val Thr Leu Val Glu Thr Glu Met Arg Phe Val Ser

450          455           460ttt agc acc ggt cga cgt ggc tgc atc ggt gtt aaa gtc ggg acg atc 1440Phe Ser Thr Gly Arg Arg Gly Cys Ile Gly Val Lys Val Gly Thr Ile465           470           475           480atg atg gtt atg ttg ttg gct agg ttt ctt caa ggg ttt aac tgg aaa 1488Met Met Val Met Leu Leu Ala Arg Phe Leu Gln Gly Phe Asn Trp Lys

    485           490           495ctc cat caa gat ttt gga ccg tta agc ctc gag gaa gat gat gca tca 1536Leu His Gln Asp Phe Gly Pro Leu Ser Leu Glu Glu Asp Asp Ala Ser

     500         505          510ttg ctt atg gct aaa cct ctt cac ttg tcc gtt gag cca cgc ttg gca 1584Leu Leu Met Ala Lys Pro Leu His Leu Ser Val Glu Pro Arg Leu Ala

515           520           525cca aac ctt tat cca aag ttc cgt cct taa             1614Pro Asn Leu Tyr Pro Lys Phe Arg Pro530          535<210>2<211>537<212>PRT<213>拟南芥<400>2Met Ser Phe Thr Thr Ser Leu Pro Tyr Pro Phe His Ile Leu Leu Val1         5             10          15Phe Ile Leu Ser Met Ala Ser Ile Thr Leu Leu Gly Arg Ile Leu Ser

     20          25             30Arg Pro Thr Lys Thr Lys Asp Arg Ser Cys Gln Leu Pro Pro Gly Pro

 35           40           45Pro Gly Trp Pro Ile Leu Gly Asn Leu Pro Glu Leu Phe Met Thr Arg50            55           60Pro Arg Ser Lys Tyr Phe Arg Leu Ala Met Lys Glu Leu Lys Thr Asp65          70             75          80Ile Ala Cys Phe Asn Phe Ala Gly Ile Arg Ala Ile Thr Ile Asn Ser

        85          90           95Asp Glu Ser Ala Arg Glu Ala Phe Arg Glu Arg Asp Ala Asp Leu Ala

    100         105           110Asp Arg Pro Gln Leu Phe Ile Met Glu Thr Ile Gly Asp Asn Tyr Lys

115           120           125Ser Met Gly I1e Ser Pro Tyr Gly Glu Gln Phe Met Lys Met Lys Arg130           135            140Val Ile Thr Thr Glu Ile Met Ser Val Lys Thr Leu Lys Met Leu Glu145           150            155            160Ala Ala Arg Thr Ile Glu Ala Asp Asn Leu Ile Ala Tyr Val His Ser

      165           170           175Met Tyr Gln Arg Ser Glu Thr Val Asp Val Arg Glu Leu Ser Arg Val

   180           185          190Tyr Gly Tyr Ala Val Thr Met Arg Met Leu Phe Gly Arg Arg His Val

195           200           205Thr Lys Glu Asn Val Phe Ser Asp Asp Gly Arg Leu Gly Asn Ala Glu210           215           220Lys His His Leu Glu Val Ile Phe Asn Thr Leu Asn Cys Leu Pro Ser225           230            235          240Phe Ser Pro Ala Asp Tyr Val GLU Arg Trp Leu Arg Gly Trp Asn Val

      245           250          255Asp Gly Gln Glu Lys Arg Val Thr Glu Asn Cys Asn Ile Val Arg Ser

  260           265           270Tyr Asn Asn Pro Ile Ile Asp Glu Arg Val Gln Leu Trp Arg Glu Glu

 275          280             285Gly Gly Lys Ala Ala Val Glu Asp Trp Leu Asp Thr Phe Ile Thr Leu290           295           300Lys Asp Gln Asn Gly Lys Tyr Leu Val Thr Pro Asp Glu Ile Lys Ala305          310            315          320Gln Cys Val Glu Phe Cys Ile Ala Ala Ile Asp Asn Pro Ala Asn Asn

     325            330             335Met Glu Trp Thr Leu Gly Glu Met Leu Lys Asn Pro Glu Ile Leu Arg

   340          345          350Lys Ala Leu Lys Glu Leu Asp Glu Val Val Gly Arg Asp Arg Leu Val

355           360           365Gln Glu Ser Asp Ile Pro Asn Leu Asn Tyr Leu Lys Ala Cys Cys Arg370           375           380Glu Thr Phe Arg Ile His Pro Ser Ala His Tyr Val Pro Ser His Leu385           390           395             400Ala Arg Gln Asp Thr Thr Leu Gly Gly Tyr Phe Ile Pro Lys Gly Ser

      405           410         415His Ile His Val Cys Arg Pro Gly Leu Gly Arg Asn Pro Lys Ile Trp

    420           425           430Lys Asp Pro Leu Val Tyr Lys Pro Glu Arg His Leu Gln Gly Asp Gly

 435          440           445Ile Thr Lys Glu Val Thr Leu Val Glu Thr Glu Met Arg Phe Val Ser450           455           460Phe Ser Thr Gly Arg Arg Gly Cys Ile Gly Val Lys Val Gly Thr Ile465           470           475           480Met Met Val Met Leu Leu Ala Arg Phe Leu Gln Gly Phe Asn Trp Lys

     485          490           495Leu His Gln Asp Phe Gly Pro Leu Ser Leu Glu Glu Asp Asp Ala Ser

    500          505           510Leu Leu Met Ala Lys Pro Leu His Leu Ser Val Glu Pro Arg Leu Ala

515           520           525Pro Asn Leu Tyr Pro Lys Phe Arg Pro530           535

Claims (10)

1、具有SEQ ID NO：1的核苷酸序列的分离的DNA。

2、一种核酸分子，其序列与SEQ ID NO：1的DNA的任何8个或更多个连续核苷酸的序列的相同或互补。

3、权利要求2的核酸分子，其中所述序列与SEQ ID NO：1的DNA的任何13个或更多个连续核苷酸的序列的相同或互补。

4、用在操纵性植物活性启动子控制下的权利要求1、2或3的DNA转化的植物细胞。

5、改变含有SPS基因的植物的生长或发育的方法，包括调节SPS基因的表达。

6、权利要求5的方法，其中通过用与植物活性启动子可操纵连接的一种核酸转化植物而降低SPS表达，所述核酸编码抑制SPS基因表达的反义RNA或核酶。

7、权利要求5的方法，其中通过用与植物活性启动子可操纵连接的SPS基因转化植物而增加SPS表达。

8、分离编码细胞激动素代谢酶的植物基因的方法，包括在所述植物基因组中鉴别与SEQ ID NO：1具有至少80％同源性的编码序列，以及制备具有所述编码序列的核酸。

9、权利要求8的方法，其中所述编码序列与SEQ ID NO：1具有至少90％同源性。

10、分离编码细胞激动素代谢酶的植物基因的方法，包括用两种不同的权利要求3中定义的核酸分子作为引物扩增所述植物基因组中的靶序列，鉴别具有所述编码序列的基因，以及制备具有所述基因编码序列的核酸。

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